EROI (WZZE)

Energy Return On Invested – Współczynnik Zwrotu Zainwestowanej Energii.

Na cykl produkcyjny energii w obecnych elektrow- niach jądrowych składa się wiele procesów takich jak: wydobycie uranu, jego konwersja i wzbogacanie, produkcja elementów paliwowych, utrzymanie elektrowni w ruchu, konstrukcja i likwidacja elektrowni, składowanie odpadów radioaktywnych itp. Stosowany otwarty cykl paliwowy jest kosztowny a do tego tylko 1% paliwa jądrowego z prętów paliwowych podlega wypaleniu pozostawiając 99% niezużytego paliwa do wieloletniego przechowania w składowiskach odpadów. Innym problemem jest mała gęstość mocy reaktorów, co prowadzi do konieczności zużycia dużej ilości drogich materiałów do konstrukcji rdzenia reaktora oraz na zabezpieczenia ze względu na jego duże rozmiary.

Reaktor DFR może być poddany analizie porównaw- czej wydajności energetycznej opartej na tzw. Energy Return on Invested (EROI), czyli na Współczynniku Zwrotu Zainwestowanej Energii (WZZE). Ten współczynnik jest definiowany jako stosunek całkowitej energii wyprodukowanej w trakcie całego życia elektrowni do całkowitej energii zużytkowanej na bu- dowę i utrzymanie elektrowni jądrowej włączając w to koszty pośrednie takie jak wydobycie i przetwarzanie paliwa (można te koszty całościowo określić też w przenośni jako „od kołyski do grobu”–„from the cradle to the grave”) tzn.

EROI = całkowita energia uzyskana / całkowita energia włożona

W tej analizie chodzi o obliczenia w terminach energii, a nie w terminach kosztów wyrażonych w formie finansowej co jest definiowane nieco innym współczynnikiem (EMROI – Energy Money Returned on Invested). Zgodnie z wyliczeniami opartymi o dane z przemysłu energetycznego dla wielu rodzajów elektrowni, obecna energetyka jądrowa II i II generacji charakteryzowana jest przez WZZE (EROI) na poziomie 75 wyprzedzając znacznie energetykę opartą o paliwa kopalne (WZZE ok. 30), co jednak niekoniecznie może być satysfakcjonujące biorąc pod uwagę chociażby fakt wypalania tylko 1% paliwa jądrowego z prętów paliwowych. Zaskakujące jest jednak to, iż DFRs ma WZZE rzędu 2000 lub więcej.

Tak wysoki współczynnik zwrotu bierze się po pierwsze z tego, iż w przypadku DFR nie jest potrzebny cały skomplikowany proces wytwarzania paliwa, a w szczególności jego wzbogacanie – tu wyliczona wydajność zwiększa się z grubsza trzykrotnie. Poza tym większa gęstość energii w rdzeniu reaktora oraz pasywne cechy bezpieczeństwa pozwalają na znaczne zmniejszenie rozmiarów jednostki jądrowej i tym samym na zmniejszenie ilości materiałów potrzebnych do jej konstrukcji, co dalej zwiększa wydajność sześciokrotnie.

Do tego dochodzą mniejsze koszty utrzymania jednost- ki w ruchu, mniejsze zużycie paliwa jądrowego, mniejsze koszty składowania odpadów (jest ich tu znacznie mniej i są o wiele bardziej krótkożyciowe) oraz redukcja materiałów żaroodpornych (z 1000 ton dla reaktora lekkowodnego do ok. 100 ton). Należy wspomnieć, że przy wyliczaniu WZZE dla reaktora dwupłynowego brane były pod uwagę koszty konstrukcji, koszty dostarczenia paliwa, koszty utrzymania elektrowni w ruchu oraz koszty jej rozbiórki zgodnie z obowiązującymi kanonami wyliczania kosztów energetyki jądrowej.

Podsumowując, DFR łączy w sobie dużą gęstość mocy z wysoką wydajnością ekonomiczną ponieważ jest to reaktor na prędkich neutronach – samopowielający, dopuszcza nawet 100% wypalenia, produkuje niewielką ilość odpadów (możliwość trans- mutacji) i w końcu może wykorzystywać jako paliwa ponownie już wypalone paliwo z reaktorów II i III generacji.